作者:陈丹丹; 高学庆; 刘红飞; 张伟; 曹睿 期刊:《电化学》 2019年第05期
电催化水分解是一种高效制备清洁氢气能源的有效方法.开发高效、稳定、廉价、双功能的电催化剂用于水的氧化与还原反应一直以来都是具有挑战的课题.在这篇论文中,作者报道了一种生长在碳布上高活性的硒化镍微球.该催化剂通过对同时包含镍和硒元素的亚硒酸镍配合物进行电解制备.由于前驱分子同时含有两种有效元素,制备得到的硒化镍具有很好的形貌和元素分步均一性.制备得到的NiSe-EA/CC电极能够双功能催化水的氧化与还原.在154 mV析...
作者:尹灿; 付威威; 方玲; 游时利; 张慧娟; 王煜 期刊:《电化学》 2019年第05期
随着中国经济和社会的快速发展,能源需求和环境污染问题也日益渐长.发展和开发高效清洁的新能源燃料可以有效地缓解能源危机和环境污染.如今,研发高效、环境友好和低成本的催化剂仍是析氢反应的研究重点.在此项研究中,作者首先通过煅烧处理方式制备了一种三维多孔的氮化钒八面体结构型的催化剂.该催化剂具备高效的析氢效率,包括较低的过电位94.0 mV(在-10 mA·cm-2时),塔菲尔斜率为54.6 mV·dec-1,以及在酸性条件80小时展现出的优良...
作者:王云龙; 郑科城; 孙善善; 陈旭 期刊:《电镀与涂饰》 2020年第01期
以泡沫镍(NF)为基体,采用循环伏安(CV)电沉积法制备Ni-Co-P/NF催化电极,电沉积液组成和工艺条件为:NiSO4·6H2O 0.07 mol/L,CoSO4·7H2O 0.03 mol/L,NaH2PO2·H2O 0.6 mol/L,扫描电位区间−0.6~−1.2 V(相对于饱和甘汞电极),扫描速率0.01 V/s,扫描14次。采用扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)分析了电极的表面形貌和元素组成。通过阴极极化曲线和塔菲尔斜率对比了NF、Ni-P/NF和Ni-Co-P/NF电极在1 mol/L NaOH和0.5 mol/L H2SO4溶液中的析氢催...
作者:黄亭; 申涛; 龚明星; 邓邵峰; 赖成龙; 刘旭坡; 赵桐辉; 滕林; 王得丽 期刊:《催化学报》 2019年第12期
寻找活性高、稳定性好、成本低廉的氢析出反应电催化剂是氢析出反应的最佳选择,故析氢催化剂的探究受到广泛关注.贵金属Pt基、Ir基和Ru基等催化剂具有优异的析氢催化活性以及稳定性,但贵金属的价格和储量问题导致其一直无法商业化应用.金属镍具有类Pt的电子结构,故将镍基材料应用于电催化析氢反应受到格外的重视.本文采用简单易行的化学还原-退火两步法合成了负载在Vulcan上的Ni-B纳米颗粒.XRD表征表明,煅烧前的Ni-B/C材料在45.36°...
作者:张浩翔; 胡芳仁; 郭俊宏 期刊:《功能材料》 2019年第11期
二维二硫化钼材料具有良好的电催化析氢性能,然而不同形貌和晶相对二硫化钼电催化性能有极大的影响。分别利用硫代硫酸钠或者硫脲为硫原料,通过简单的水热法成功地合成了MoS2纳米片,然后对所合成的MoS2纳米片进行煅烧处理。利用X射线衍射(XRD)、拉曼光谱(Raman spectrum)、扫描电子显微镜(SEM)分别对水热法合成的MoS2纳米片和煅烧后的MoS2纳米片进行表征,同时,测试水热法合成的MoS2纳米片和煅烧后的MoS2纳米片的电催化析氢性能。实...
作者:崔玉琛; 杨齐凤; 张旭; 冯莱 期刊:《科学通报》 2019年第32期
过渡金属磷化物是一种优良的析氢反应(HER)催化剂,因其成本低、制备方法简单受到了广泛的关注.本研究采用两步法制备了一系列铁钌磷化物(FeRu-P)纳米材料,并通过线性扫描伏安法(LSV)评估催化剂在酸性体系中的HER催化性能.结果表明,当Fe/Ru比为3:7时催化剂具有最优和稳定的析氢催化性能,取得10 mA/cm^2电流密度的过电位(η10)仅为31 mV,Tafel斜率为37.98 mV/dec,与商业化的Pt/C非常接近.对其形貌、结构和组分的表征结果显示,该催化剂...
日本筑波大学的研究人员研制出一种石墨烯电极,能在酸性条件下产生氢气。在绿色经济中,电解水产生氢气对于储能至关重要。然而,主要的障碍之一是贵金属电极的成本太高。廉价的金属电极在驱动析氢反应(HER)中起着很好的作用,但主要是在碱性条件下,反应是弱电性的。
采用恒电压电沉积法制备铜钴钼氧化物。利用场发射电子显微镜、X射线衍射、X射线光电子能谱对催化剂形貌和组成进行了表征,并通过线性扫描伏安曲线、计时电压分析对其电催化析氢/析氧性能进行了研究。结果表明,在1 mol/LKOH电解液中,该电极表现出优异HER和OER催化性能,HER与OER在电流密度10 m A/cm2过电位分别为46 m V与236 m V,塔菲尔斜率分别为132 m V/dec和115 m V/dec。检测Cu-Co-Mo-O复合物电极作为全电解水双功能催化剂的实...
作者:邹义成; 李生娟 期刊:《有色金属材料与工程》 2019年第04期
为了解决电解水析氢过程中所用贵金属材料的高昂成本问题,采用水热-低温磷化法制备了一种低廉、环保、高效的析氢催化剂FexNi1-x-P。与传统制备方法比较,该方法在水热合成前驱体过程中,利用镍盐和铁盐与无水乙醇发生氧化还原反应,生成的OH^-可以沉淀金属离子,随后前驱体与NaH2PO2低温磷化制得FexNi1-x-P。通过研究发现,Fe0.5Ni0.5-P电极材料表现出优异的催化活性。在1.0mol·L^-1KOH溶液中,电流密度为10mA·cm^-2时,电极Fe0.5Ni0.5-P...
作者:高秀丽; 张晏 期刊:《山东化工》 2017年第18期
析氢反应是水分解制氢的关键步骤,有关析氢催化剂的研究是新能源研究领域的热点课题。本文对石油焦基多孔碳进行表面改性,将氧、氮等杂原子官能团引入碳材料表面。电化学测试表明,在石油焦基多孔碳表面同时引入含氮和含氧官能团,可以更高效地提高其析氢反应活性,其析氢反应过电位可以达到170 mV,表现出优异的析氢催化活性,是一类有潜力的析氢反应催化剂。
作者:彭海岳; 马媛媛; 刘嘉宁; 谭华桥; 李阳光 期刊:《分子科学学报》 2017年第06期
在氮气下一步退火含有植酸和钴的前驱体,合成了一种新型的CoP/Co2P/C复合纳米材料作为电催化剂,该催化剂在全pH值范围下表现出优异的电催化析氢活性和稳定性.在0.5mol/L的硫酸中,电流密度为10mA/cm^2时,过电位为135mV.在1mol/L KOH溶液中,CoP/Co_2P/C催化剂需要141 mV的过电位才能使电流密度达到10 mA/cm^2,在0.1mol/L磷酸盐缓冲溶液中,需要155mV的过电位才能使电流密度达到10mA/cm^2.这种优异的析氢活性主要归因于CoP/Co_2P纳米粒...
作者:李玲; 王晓慧; 张雪; 郝梦辉; 孟杰 期刊:《化工新型材料》 2018年第12期
开发高性能电极材料是推进能量转换和储存领域发展的关键。综述了过渡金属碳化物(TMC)的合成及其在新能源领域电化学应用(如析氢反应、氧化还原反应及染料敏化太阳能电池)中的最新进展,指出TMC的电化学性质以及电催化反应与其晶体结构、形貌和组成有关。最后讨论了高性能TMC电极的合理设计,展望了TMC未来的研究方向和发展前景。
作者:甘雄; 马稳 期刊:《安阳师范学院学报》 2004年第05期
综述了析氢反应中高催化活性电极的研究现状,并对其研究前景进行分析.
作者:周琦; 汪帆 期刊:《兰州理工大学学报》 2019年第03期
采用化学脱合金化和水热合成的方法,制备多孔Ni以及多孔Ni-S合金电极.通过XRD、SEM表征电极的相结构和表面形貌.在1 mol/L的NaOH溶液中,运用线性扫描伏安曲线(LSV)、交流阻抗曲线(EIS)等测试电极的电催化析氢性能.结果表明:与多孔Ni相比,Ni-S合金具有更低的析氢过电位以及更高的电催化析氢活性.
作者:高静; 雷薇 期刊:《浙江工业大学学报》 2019年第03期
双金属碳化物因具有高效的电子传输速率和稳定的电子结构而被认为是潜在的电化学析氢催化剂,但其制备条件非常苛刻,通常需要将多种反应物在高温下碳化。设计性地采用含过渡金属的多酸有机-无机杂化物作为前驱体,利用有机胺与多酸的协同作用,在较低温度下经一步煅烧即可成功制备碳包覆的含双金属碳化物Co6W6C的复合材料。电化学测试表明:由于Co-W双金属的协同效应,该复合材料在酸碱条件下均表现出较好的析氢活性。这一双金属碳化物...
作者:施梅勤; 李旺; 方军; 蔡晓微; 黄丽珍 期刊:《浙江工业大学学报》 2019年第05期
WO 2.83因其晶体结构中有大量的氧缺陷而被广泛应用于光催化研究,但是由于制备困难、催化活性低导致其在电催化析氢领域应用较少。利用磷钨酸(PWA)和十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)得到不同的前驱体,再通过一步煅烧法分别成功制备得到纯相WO 2.83和氮掺杂相WO 2.83|WN。通过透射电镜(TEM)和X射线晶体衍射(XRD)结果发现:PWA和CTAB物理混合前驱体经煅烧后可以得到纯相WO 2.83,而由PWA和CTAB自组装后形成的前驱体经煅烧可以得到氮掺杂WO ...
本文以硝酸锌和硝酸镍为金属盐,2-甲基咪唑为配体,采用水热法制备得到ZIF-8/Ni,再在CVD管式炉中催化多壁碳纳米管生长,最终得到ZIF-8/Ni-CNT复合材料。采用扫描电镜(SEM)和X射线衍射分析仪(XRD)对材料的表面形貌和结构进行了表征,采用电化学工作站对材料的电化学性能进行了测试。
作者:肖涤非; 蒋传海; 肖果蕾; 王德; 郭小玲; 徐彦宾 期刊:《鲁东大学学报·自然科学版》 2019年第01期
以原料丰富、成本低并且催化性能优异的析氢(HER)催化剂代替贵金属Pt基催化剂,并应用于电催化分解水具有重要意义.以仲钼酸铵((NH4)6Mo7O24·4H2O)、硫脲(H2NCSNH2)、泡沫镍(NiFoam)以及盐酸羟胺(NH2OH·HCl)为原料,采用水热法制备了纳米花状MoS2材料,并通过一步水热法在泡沫镍基底上垂直生长了层状及类花状结构的二硫化钼(MoS2),合成了MoS2/NiFoam复合材料,利用X射线粉末衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)等表征手段对样品的...
作者:王雅; 方志强; 史晓雨; 楚意月; 郝召民 期刊:《化学研究》 2018年第06期
氢能源由于其成本低、可再生、绿色环保等优点,成为世界上公认的清洁能源之一.电解水则是目前最有潜力的提供氢燃料的方案之一,镍铁双金属电催化剂由于其来源丰富、成本低、清洁无污染且有较强的催化性能,得到了人们的广泛关注.本文主要综述了近些年来双金属镍铁氧化物和镍铁合金方面的发展与研究,对他们的合成方法,性能及其稳定性进行了深入探讨.
作者:徐丹; 朱良奎; 周丹; 付煜荣; 符小文; 陈榕; 李海霞 期刊:《无机化学学报》 2019年第08期
采用镍基金属有机骨架化合物(Ni-MOF)为前驱体,通过低温碳化获得Ni@C,并通过磷化成功地制备了不同结构的磷化镍纳米颗粒。将所得材料应用于析氢反应(HER)催化剂,在Ni@C与红磷质量比为1∶1及热解温度为500 ℃时获得的Ni1P1-500表现出优异的电催化性能,在酸性介质中,电流密度为10 mA·cm^-2时,过电位为178 mV,并展现了良好的循环性能。较小的Tafel斜率(62 mV·dec^-1)揭示了析氢反应的机理为Desorption-Heyrovsky机制。优异的电催化性...